(57)【要約】  スキャトロメータはターゲット構造の１つまたは複数のパラメータの回折に基づく測定を行う。２つの色度測定を並行するために、構造は第１の波長および第１の角度分布を有する第１の放射（３０２）と、第２の波長および第２の角度分布を有する第２の放射（３０４）とで同時に照明される。収集光路（ＣＰ）は回折された第１の放射（３０２Ｘ、３０２Ｙ）および回折された第２の放射（３０４Ｘ、３０４Ｙ）の望ましい高次部分を透過させ、一方同時に、第１の放射および第２の放射の両方のゼロ次部分（３０２、３０４）を遮断するように構成された分割式波長選択フィルタ（２１、３１０）を含む。一実施形態では、照明光路（ＩＰ）は、このフィルタ（１３、３００）は照明光学系および収集光学系を通るゼロ次光線がその波長に応じ、前記フィルタの一方または他方により遮断されるよう向きを合わされた、対応する分割式波長選択フィルタ（１３、３００）を含む。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィプロセスによって基板に形成された構造の特性を測定する方法であって、
（ａ１）第１の波長および第１の角度分布を有する第１の放射で前記構造を照明することと、
（ａ２）前記第１の波長とは異なる第２の波長を有し、第２の角度分布を有する第２の放射で前記構造を照明することと、
（ｂ１）前記第１の放射が前記構造によって回折された後、前記第１の放射を収集することと、
（ｂ２）前記第２の放射が前記構造によって回折された後、前記第２の放射を収集することと、
（ｃ）前記構造の前記特性の測定値を導出するために、前記回折した第１の放射および前記回折した第２の放射の１つまたは複数の部分を使用することと、
を含み、
前記照明ステップ（ａ１）、（ａ２）は同時に実施され、ステップ（ｃ）で使用される前記回折した第１の放射の部分が、ステップ（ｃ）で使用される前記回折した第２の放射の部分の角度分布と重ならない角度分布を有するように、前記第１の角度分布と前記第２の角度分布とを異なるようにし、
前記収集ステップ（ｂ１）、（ｂ２）は、収集光学系を使用して同時に実施され、前記収集光学系では、分割式波長選択フィルタが、前記回折した第１の放射および前記回折した第２の放射の使用される部分を透過させるように設けられ、一方、同時に、前記収集された第１の放射および第２の放射のうちのステップ（ｃ）で使用されない１つまたは複数の他の部分を遮断する、方法。
【請求項２】
前記分割式波長選択フィルタは、前記収集光学系の瞳面の１つまたは複数の第１の部分にある第１の通過帯域と、前記瞳面の１つまたは複数の第２の部分にある第２の通過帯域とを有し、前記第１の部分は、前記第１の波長の放射を透過させるが、前記第２の波長の放射を遮断し、前記第２の部分は、前記第２の波長の放射を透過さるが、前記第１の波長の放射を遮断する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
基板上の構造の特性を測定するように構成される検査装置であって、
第１の波長および第１の角度分布を有する第１の放射と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有し、第２の角度分布を有する第２の放射とで構造を同時に照明するように動作可能な照明光学系と、
前記第１の放射が前記構造によって回折された後、前記第１の放射を同時に収集し、前記第２の放射が前記構造によって回折された後、前記第２の放射を収集するように動作可能な収集光学系と、
前記構造の前記特性の測定値を導出するために、前記回折した第１の放射および前記回折した第２の放射の１つまたは複数の部分を使用する処理システムと、
を含み、
前記回折した第１の放射のうちの前記測定値を導出するために使用される部分が、前記回折した第２の放射のうちの前記測定値を導出するために使用される部分の角度分布と重ならない角度分布を有するように、前記第１の角度分布と前記第２の角度分布とを異なるようにし、
前記収集光学系は、前記回折した第１の放射および前記回折した第２の放射の使用される部分を透過させるように設けられ、一方、同時に、前記収集された第１の放射および第２の放射のうちの前記測定値を導出するために使用されない１つまたは複数の他の部分を遮断する分割式波長選択フィルタを含む、検査装置。
【請求項４】
前記測定される特性は非対称性であり、前記収集光学系は、前記構造の回折スペクトルにおいて、（ｉ）回折放射の第１の選択部分を使用して、前記構造の第１の像を形成および検出し、（ｉｉ）前記第１の部分と対称的に対向する前記回折放射の第２の選択部分を使用して、前記構造の第２の像を形成および検出するように、各前記第１の放射および第２の放射に対して動作可能であり、前記処理システムは、前記検出した第１および第２の像から導出した強度値に基づいて、前記構造の非対称性の測定値を計算するように設けられる、請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記処理システムはさらに、複数の周期構造に対して計算した非対称性に基づいて、前記リソグラフィプロセスの性能パラメータを計算するように設けられる、請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
空間的に分離した位置から検出像の前記第１の像および前記第２の像を取り出すことを含む、請求項５に記載の前記検査装置の前記処理システムの信号処理部分をプログラム可能な処理デバイスに実行させるマシン可読命令を含むコンピュータプログラム製品。
【請求項７】
リソグラフィ装置を含むリソグラフィシステムであって、
前記リソグラフィ装置は、
パターンを照明するように設けられる照明光学系と、
前記パターンの像を基板に投影するように設けられる投影光学系と、
請求項５に記載の検査装置と、
を含み、
前記リソグラフィ装置は、前記パターンをさらなる基板に付加する際に、前記検査装置からの測定結果を使用するように設けられる、リソグラフィシステム。
【請求項８】
リソグラフィプロセスを使用して、デバイスパターンが一連の基板に付加される、デバイスを製造する方法であって、請求項１または２に記載の方法を使用して、前記デバイスパターンの一部として、または前記デバイスパターンに加えて、前記基板の少なくとも１つに形成された少なくとも１つの構造の特性を測定することと、前記方法の結果に従って、後の基板に対する前記リソグラフィプロセスを制御することとを含む方法。
【請求項９】
光学系で使用する波長選択フィルタであって、少なくとも第１および第２の部分を含むように分割され、１つまたは複数の第１の部分にある少なくとも第１の通過帯域と、１つまたは複数の第２の部分にある少なくとも第２の通過帯域とを有し、前記第１の部分は、第１の波長の放射を透過させるが、第２の波長の放射を遮断し、前記第２の部分は、前記第２の波長の放射を透過させるが、前記第１の波長の放射を遮断する、波長選択フィルタ。
【請求項１０】
前記フィルタの光軸に関して、分割式波長選択フィルタが互いに直径方向の反対側に配置された第１の部分を有する、請求項９に記載のフィルタ。
【請求項１１】
前記フィルタの光軸を通る第１の対称線に関して、前記分割式波長選択フィルタが第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する、請求項９または１０に記載のフィルタ。
【請求項１２】
前記光軸を通り、前記第１の対称線に直交する第２の対称線に関して、前記分割式波長選択フィルタが第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する、請求項１１に記載のフィルタ。
【請求項１３】
前記第１の部分にある複数の第１の通過帯域と、前記第２の部分にある複数の第２の通過帯域とを有する、請求項９〜１２のいずれか一項に記載のフィルタ。
【請求項１４】
それぞれ請求項９〜１３のいずれか一項に記載された通りであり、同一の第１の通過帯域および第２の通過帯域を有するフィルタ対。
【請求項１５】
少なくとも２つの波長の放射を使用して照明するための照明光学系と、ターゲット構造と相互作用した後、前記２つの波長を有する放射を収集する収集光学系とを有する検査装置であって、前記照明光学系と前記検出光学系の少なくとも１つは、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の分割式波長選択フィルタを含む、検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本願は、２０１６年２月１９日に出願された欧州特許出願第１６１５６４６６．１号の優先権を主張するものであり、この特許は、参照によりその全体を本明細書に援用される。
【０００２】
[0002]  本発明は、例えば、リソグラフィ技術によるデバイスの製造に使用可能なメトロロジの方法および装置と、リソグラフィ技術を使用してデバイスを製造する方法とに関する。本発明は、特に、リソグラフィプロセスによって基板に形成された構造の特性を測定する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、基板に、通常は基板のターゲット部分に所望のパターンを付加する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。その際に、代替としてマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成される回路パターンを発生させることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）のターゲット部分（例えば、１つまたは複数のダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けられた放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に、単一の基板は、連続的にパターン形成された、隣接したターゲット部分のネットワークを含む。
【０００４】
[0004]  リソグラフィプロセスでは、多くの場合、例えば、プロセス制御および検証を行うために、形成された構造の測定を行うのが好ましい。クリティカルディメンジョン（ＣＤ）を測定するのにしばしば使用される走査電子顕微鏡と、デバイスの２つの層のアライメント精度、オーバーレイを測定する専用ツールとを含む、上記の測定を行う様々なツールが公知である。最近では、様々な形態のスキャトロメータが、リソグラフィ分野で使用するために開発された。これらのデバイスは、ターゲットの対象となる特性を求めることを可能にする回折「スペクトル」を得るために、放射ビームをターゲットに誘導し、散乱線の１つまたは複数の特性、例えば、単一の反射角における波長に応じた強度照度、１つまたは複数の波長における反射角に応じた強度照度、または反射角に応じた偏光を測定する。
【０００５】
[0005]  公知のスキャトロメータの例には、米国特許出願公開第２００６０３３９２１Ａ１号および米国特許出願公開第２０１０２０１９６３Ａ１号に記載のタイプの角度分解スキャトロメータがある。そのようなスキャトロメータで使用されるターゲットは、例えば、４０μｍ  ｘ  ４０μｍなどの比較的大きい格子であり、測定ビームは、格子よりも小さいスポットを形成する（すなわち、格子はアンダーフィルされる）。再現によるフィーチャ形状の測定に加えて、米国特許出願公開第２００６０６６８５５Ａ１号に記載された装置を使用して、回折によりオーバーレイを測定することができる。回折次数の暗視野結像を使用する、回折に基づくオーバーレイメトロロジは、より小さいターゲットのオーバーレイおよび他のパラメータの測定を可能にする。これらのターゲットは、照明スポットよりも小さくすることができ、基板の製品構造によって囲むことができる。隣接する製品構造からもたらされる強度照度は、像平面の暗視野検出を用いて、オーバーレイターゲットからもたらされる照度強度から効率的に分離することができる。
【０００６】
[0006]  暗視野結像メトロロジの例は、米国特許出願公開第２０１００３２８６５５Ａ１号および米国特許出願公開第２０１１０６９２９２Ａ１号に見ることができ、これらの文献は、参照によりそれらの全体を本明細書に援用される。技術のさらなる発展形態は、米国特許出願公開第２０１１００２７７０４Ａ号、同第２０１１００４３７９１Ａ号、同第２０１１１０２７５３Ａ１号、同第２０１２００４４４７０Ａ号、同第２０１２０１２３５８１Ａ号、同第２０１２０２４２９７０Ａ１号、同第２０１３０２５８３１０Ａ号、同第２０１３０２７１７４０Ａ号、および国際公開第２０１３１７８４２２Ａ１号に記載されている。通常、これらの方法では、ターゲット構造の特性として、非対称性を測定するのが望ましい。ターゲットは、非対称性の測定値を使用して、オーバーレイ、焦点距離、またはドーズなどの様々な性能パラメータの測定値を求めることができるように設計することができる。構造の非対称性は、スキャトロメータを使用して、回折スペクトルの両側部分間の強度の差を検出することで測定される。非対称性の測定値を求めるために、例えば、＋１および−１の回折次数の強度を比較することができる。
【０００７】
[0007]  これらの公知の技術では、ターゲット内の周期構造（格子）から＋１および−１の回折次数を得るために、適切な照明モードおよび像検出モードが使用される。各回折次数は、分離した瞳像または暗視野像に取り込むことができ、またはテクニックを使用して、＋１および−１次数の両方を単一の瞳像または暗視野像の様々な部分に取り込むこともでき、これは、各測定に伴う時間的不利益を低減する。暗視野結像技術では、多格子を含む複合ターゲットは同時に結像することができて、様々な向きで様々にバイアスをかけられた格子から、回折次数を同時に取り込むことを可能にする。上記の米国特許出願公開第２０１１１０２７５３Ａ１号に記載された複数の光学楔要素をさらに使用して、暗視野結像において、１つまたは複数の格子の＋１および−１次数の両方を単一像に取り込むことも可能である。回折スペクトルの各部分を使用するターゲットの像は、像センサ上で空間的に分離しているように見える。これは、対象となるパラメータの各測定に伴う時間的不利益をさらに低減する。
【０００８】
[0008]  多くの場合、得られた非対称性信号は、対象となる性能パラメータだけでなく、程度は未知であるが、プロセス変量の影響も受ける。対象となるパラメータの測定精度を改善するために、２つ以上の異なる波長の照明放射を使用して、各ターゲットを測定することが提案されている。これらの多波長からの結果を統合することで、プロセスに依存する影響を区別することが可能になり、対象となるパラメータのより正確な測定をもたらす。しかし、当然のことであるが、２つの異なる波長を使用する測定は、ターゲットごとにより大きな時間的不利益を受ける。したがって、公知のシステムでは、測定精度と大量生産中に測定できるターゲット数との間でトレードオフを行わなければならない。
【発明の概要】
【０００９】
[0009]  本発明者は、公知の測定と同様の精度で、２つの波長で同時に測定することを可能にする、照明および検出システムの簡単な修正を考案した。本発明は、通常、瞳面での検出によってであろうと、または暗視野結像によってであろうと、角度分解スキャトロメータに適用することができる。プロセス変動の影響を小さくすることで、先行して公開された技術よりも精度を改善することができる。
【００１０】
[0010]  本発明は、第１の態様において、リソグラフィプロセスによって基板に形成された周期構造の非対称性を測定する方法を提供し、その方法は、
（ａ１）第１の波長および第１の角度分布を有する第１の放射で構造を照明することと、
（ａ２）第１の波長とは異なる第２の波長を有し、第２の角度分布を有する第２の放射で構造を照明することと、
（ｂ１）第１の放射が構造によって回折された後、前記第１の放射を収集することと、
（ｂ２）第２の放射が構造によって回折された後、前記第２の放射を収集することと、
（ｃ）  構造の前記特性の測定値を導出するために、回折した第１の放射および回折した第２の放射の１つまたは複数の部分を使用することと、
を含み、
照明ステップ（ａ１）、（ａ２）は同時に実施され、回折した第１の放射のステップ（ｃ）で使用される部分が、回折した第２の放射のステップ（ｃ）で使用される部分の角度分布と重ならない角度分布を有するように、第１の角度分布と第２の角度分布とを異なるようにし、
収集ステップ（ｂ１）、（ｂ２）は、収集光学系を使用して同時に実施され、収集光学系では、分割式波長選択フィルタが、回折した第１の放射および回折した第２の放射の使用される部分を透過させ、一方、同時に、収集された第１の放射および第２の放射のうちのステップ（ｃ）で使用されない１つまたは複数の他の部分を遮断するように構成される。
【００１１】
[0011]  本発明は、一部の実施形態において、測定光学系の観測視野内にすべて収まるほど十分に小さい構造を使用して、いくつかの周期構造の非対称性を同時に測定する。この観測視野は、例えば、照明スポットサイズによって画定することができる。
【００１２】
[0012]  一実施形態では、２つの反対の回折次数、ならびに第１および第２の放射の両方に対する多格子の像が、画像センサの離れた位置に同時にすべて結像される。
【００１３】
[0013]  方法は、方法によって求めた、複数の周期構造に対する非対称性に基づいて、前記リソグラフィプロセスの性能パラメータを計算することをさらに含むことができる。性能パラメータは、例えば、オーバーレイ、焦点距離、またはドーズとすることができる。
【００１４】
[0014]  本発明はさらに、基板上の周期構造の非対称性を測定するように構成された検査装置を提供し、検査装置は、
−第１の波長および第１の角度分布を有する第１の放射と、第１の波長とは異なる第２の波長を有し、第２の角度分布を有する第２の放射とで構造を同時に照明するように動作可能な照明光学系と、
−第１の放射が構造によって回折された後、第１の放射を同時に収集し、第２の放射が構造によって回折された後、第２の放射を収集するように動作可能な収集光学系と、
−構造の前記特性の測定値を導出するために、回折した第１の放射および回折した第２の放射の１つまたは複数の部分を使用する処理システムと、
を含み、
回折した第１の放射のうちの前記測定値を導出するために使用される部分が、回折した第２の放射のうちの前記測定値を導出するために使用される部分の角度分布と重ならない角度分布を有するように、第１の角度分布と第２の角度分布とを異なるようにし、
収集光学系は、回折した第１の放射および回折した第２の放射の使用される部分を透過させ、一方、同時に、収集された第１の放射および第２の放射のうちの前記測定値を導出するために使用されない１つまたは複数の他の部分を遮断するように構成された分割式波長選択フィルタを含む。
【００１５】
[0015]  ２つの波長で同時に測定する設備は、新たな装置に適用することができるが、既存の光学ハードウェアの簡単な修正によっても適用することができる。主要なハードウェア設計および製造に費用をかけることなしに、測定を改善することができる。
【００１６】
[0016]  本発明はさらに、プログラム可能な処理装置に画像処理と上記の本発明による方法の計算ステップとを実行させるマシン可読命令を含むコンピュータプログラム製品を提供する。マシン可読命令は、例えば、非一時的記憶媒体に組み入れることができる。
【００１７】
[0017]  本発明はさらに、リソグラフィ装置と、上記の本発明による検査装置とを含むリソグラフィシステムを提供する。
【００１８】
[0018]  本発明はさらに、リソグラフィプロセスを使用して、デバイスパターンが一連の基板に付加される、デバイスを製造する方法を提供し、方法は、上記の本発明による方法を使用して、前記デバイスパターンの一部として、または前記デバイスパターンに加えて、前記基板の少なくとも１つに形成された少なくとも１つの構造の特性を測定することと、非対称性の測定結果に基づいて、後の基板に対するリソグラフィプロセスを制御することとを含む。
【００１９】
[0019]  本発明はさらに、光学系で使用する波長選択フィルタを提供し、フィルタは、少なくとも第１および第２の部分を含むように分割され、フィルタは、１つまたは複数の第１の部分にある少なくとも第１の通過帯域と、１つまたは複数の第２の部分にある少なくとも第２の通過帯域とを有し、第１の部分は、第１の波長の放射を透過させるが、第２の波長の放射を遮断し、第２の部分は、第２の波長の放射を透過させるが、第１の波長の放射を遮断する。
【００２０】
[0020]  本発明はさらに、そのようなフィルタの対を提供する。
【００２１】
[0021]  本発明はさらに、少なくとも２つの波長の放射を使用して照明するための照明光学系と、ターゲット構造と相互作用した後、前記２つの波長を有する放射を収集する収集光学系とを有する検査装置を提供し、照明光学系および検出光学系の少なくとも１つは、上記の本発明による分割式波長選択フィルタを含む。
【００２２】
[0022]  そのような検査装置の実施形態では、各照明光学系および収集光学系は、分割式波長選択フィルタデバイスを含み、２つの光学系の分割式波長選択フィルタは、照明光学系および収集光学系を通るゼロ次光線が、その波長に応じて、前記フィルタの一方、または他方によって遮断されるように向きを合わされる。
【００２３】
[0023]  本発明のさらなる特徴および利点、さらには、本発明の様々な実施形態の構造および動作が、添付図面を参照して下記に詳細に説明される。なお、本発明は、本明細書で説明する特定の実施形態に限定されない。そのような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に提示される。さらなる実施形態が、本明細書に記載された教示から当業者に明らかになるであろう。
【００２４】
[0024]  本発明の実施形態が、例として、添付の図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】リソグラフィ装置を半導体デバイス用の製造設備を形成する他の装置と共に示している。
【図２】（ａ）本発明の一部の実施形態に従って、角度分解スキャトロメトリおよび暗視野結像検査法を実施するように構成された検査装置と、（ｂ）図２の装置のターゲット格子による入射放射線の回折の拡大詳細図とを概略的に示している。
【図３】図２の装置で使用される波長選択フィルタ対をゼロ次およびより高次の回折放射の重畳図で概略的に示している。
【図４】図３の波長選択フィルタの様々な部分の分光透過特性を示している。
【図５】２つの異なる波帯の放射を選択的に透過させる、または遮断する図３のフィルタの使用法を示している。
【図６】メトロロジターゲットの公知の形態と、基板上の測定スポットの外形とを示している。
【図７】公知の暗視野結像法で得られたターゲットの像を示している。
【図８】図２の改良された装置を使用して取り込まれた図６のターゲットの多数の像を示している。
【図９】代替実施形態での図３の波長選択フィルタの様々な部分の分光透過特性を示している。
【図１０】図３〜８の原理を使用する、修正された非対称性の測定を評価する方法の流れ図を示している。
【図１１】本発明の実施形態による照明状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
[0025]  本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明の実施形態を実施できる例示的環境を提示することは有益である。
【００２７】
[0026]  図１は、リソグラフィ大量製造プロセスを実施する製造設備の一部として、リソグラフィ装置ＬＡを１００で示している。この例では、製造プロセスは、半導体ウェーハなどの基板上での半導体製品（集積回路）の製造に適している。当業者には、このプロセスの変形型で様々なタイプの基板を処理することで、多岐にわたる製品を製造できると分かるであろう。今日、莫大な商業的価値がある半導体製品の製造は、単なる例として使用される。
【００２８】
[0027]  リソグラフィ装置（または、略して「リソツール」１００）内において、測定ステーションＭＥＡは１０２で示され、露光ステーションＥＸＰは１０４で示されている。制御ユニットＬＡＣＵは１０６で示されている。この例では、各基板は、測定ステーションと、適用されるパターンを有する露光ステーションに滞在する。光学リソグラフィ装置では、例えば、調整された放射線および投影システムを使用して、製品パターンをパターニングデバイスＭＡから基板に転写するために、投影システムが使用される。これは、放射線感応性レジスト材料の層にパターン像を形成することで行われる。
【００２９】
[0028]  本明細書で使用される「投影システム」という用語は、露光放射を使用するのに適した、または液浸液の使用もしくは真空の使用などの他の要素に適した、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式、および静電式光学系、またはそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムを包含すると広く解釈すべきである。パターニングＭＡデバイスはマスクまたはレチクルとすることができ、パターンまたはレチクルは、パターニングデバイスによって透過または反射される放射ビームにパターンを付与する。公知の動作モードとして、ステッピングモードおよび走査モードがある。公知のように、投影システムは、基板およびパターニングデバイス用のサポートおよび位置決めシステムと様々な方法で協同して、基板全体にわたる多数のターゲット部分に所望のパターンを付加することができる。プログラマブルパターニングデバイスは、固定パターンを有するレチクルの代わりに使用することができる。放射には、例えば、深紫外線（ＤＵＶ）または極紫外線（ＥＵＶ）周波帯の電磁放射があり得る。本開示は、他のタイプのリソグラフィプロセス、例えば、電子ビームによる、例えば、インプリントリソグラフィおよびダイレクトライティングリソグラフィにも適用可能である。
【００３０】
[0029]  リソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵは、装置ＬＡに基板ＷおよびレチクルＭＡを受け入れさせ、パターン形成処理を実施させるために、様々なアクチュエータおよびセンサの動作および測定を制御する。ＬＡＣＵには、装置の動作に関連する所望の計算を実施する信号処理およびデータ処理能力もある。実際に、制御ユニットＬＡＣＵは、それぞれがリアルタイムのデータ取得、処理、および装置内のサブシステムまたはコンポーネントの制御を取り扱う多数のサブユニットからなるシステムとして具現化される。
【００３１】
[0030]  基板は、様々な予備ステップが実施できるように、露光ステーションＥＸＰでパターンが基板に付加される前に、測定ステーションＭＥＡで処理される。予備ステップは、高さセンサを使用して、基板の面高さをマッピングすること、およびアライメントセンサを使用して、基板のアライメントマークの位置を測定することを含むことができる。アライメントマークは、通常、規則的な格子パターンに配置される。しかし、マークを形成する際の不正確さにより、さらに、基板の処理全体を通して発生する基板の変形により、マークは理想的な格子から外れる。このため、装置が、製品フィーチャをきわめて高い精度で正確な位置にプリントする場合に、基板の位置および向きを測定することに加えて、実際上、アライメントセンサが、基板領域全体にわたって、多数のマークの位置を詳細に測定しなければならない。装置は、制御ユニットＬＡＣＵによって制御される位置決めシステムをそれぞれが含む２つの基板テーブルを有する、いわゆる２段タイプとすることができる。一方の基板テーブルに載った１つの基板が、露光ステーションＥＸＰで露光されている間、別の基板は、様々な予備ステップを実施できるように、測定ステーションＭＥＡで他方の基板テーブルに載せることができる。したがって、アライメントマークの測定は非常に時間がかかり、２つの基板テーブルを設けることで、装置のスループットの大幅な向上が可能になる。基板テーブルが測定ステーションおよび露光ステーションにある間、位置センサＩＦが、基板テーブルの位置を測定できない場合に、両方のステーションで基板テーブルの位置を探知するのを可能にする第２の位置センサを設けることができる。リソグラフィ装置ＬＡは、例えば、２つの基板テーブルＷＴａ、ＷＴｂと、基板テーブルを交換することができる２つのステーション（露光ステーションおよび測定ステーション）を有する、いわゆる２段タイプとすることができる。
【００３２】
[0031]  製造設備内で、装置１００は、装置１００でパターンを形成するために、感光性レジストおよび他の被覆を基板Ｗに塗布する被覆装置１０８も収容する「リソセル」または「リソクラスタ」の一部を形成する。装置１００の出力側には、露光されたパターンを現像して物理レジストパターンにするために、焼成装置１１０および現像装置１１２が設けられている。これらの全装置間で、基板ハンドリングシステムは、基板の支持と、１つの装置から次の装置への基板の移送とを引き受ける。しばしば一括してトラックと称されるこれらの装置は、トラック制御ユニットの制御下にあり、トラック制御ユニットは、それ自体、監視制御システムＳＣＳによって制御され、監視制御システムＳＣＳはまた、リソグラフィ装置制御ユニットＬＡＣＵを通してリソグラフィ装置を制御する。こうして、様々な装置は、スループットおよび処理効率を最大限にするように動作することができる。監視制御システムＳＣＳは、各パターン付き基板を形成するために実施されるステップの定義をより詳細に規定したレシピ情報Ｒを受け取る。
【００３３】
[0032]  パターンがリソセルにおいて付加され、現像されると、パターン付き基板１２０は、１２２、１２４、１２６などで示す他の処理装置に移送される。典型的な製造設備の様々な装置によって、様々な処理ステップが実施される。例として、この実施形態の装置１２２は、エッチングステーションであり、装置１２４は、エッチング後のアニールステップを行う。さらなる物理的および／または化学的処理ステップがさらなる装置１２６などに適用される。材料の堆積、表面材料特性の改質（酸化、ドーピング、イオン注入など）、化学機械研磨（ＣＭＰ）などの様々なタイプの処理が、実際のデバイスを作製するために必要とされ得る。装置１２６は、実際上、１つまたは複数の装置で実施される一連の様々な処理ステップを表すことができる。
【００３４】
[0033]  公知のように、半導体デバイスの製造は、基板の層ごとに適切な材料およびパターンを用いてデバイス構造を構築するために、そのような処理を多数繰り返すことを必要とする。相応して、リソクラスタに到達した基板１３０は、新たに用意された基板とすることができ、または基板１３０は、このクラスタで、または全く別の装置ですでに処理された基板とすることができる。同様に、必要とされる処理に応じて、基板１３２は、装置１２６から出ると、次のパターン形成処理のために同じリソクラスタに戻すことができ、またはパターン形成処理のために、行き先を異なるクラスタにすることができ、またはダイシングおよびパッケージ化のために送られる完成品とすることができる。
【００３５】
[0034]  製品構造の各層は、プロセスステップの異なるセットを必要とし、各層で使用される装置１２６は、タイプが完全に異なることがある。さらに、装置１２６によって適用される処理ステップが名目上同じである場合でさえ、大型設備において、様々な基板に対してステップを実施するために、並行して動作するいくつかの同一と考えられる機械があり得る。これらの機械間の構成または欠点の小さな相違は、この小さな相違が、様々な基板に異なる形で影響を及ぼすことを意味し得る。エッチング（装置１２２）などの比較的各層に共通であるステップでさえ、名目上同一であるが、スループットを最大化するために並行して動作するいくつかのエッチング装置によって実施されることがある。実際上、さらに、様々な層は、エッチングされる材料の細部と、例えば、異方性エッチングなどの特別な要件とに応じて、様々なエッチングプロセス、例えば、化学エッチング、プラズマエッチングを必要とする。
【００３６】
[0035]  上記のように、前の、および／または次のプロセスは、他のリソグラフィ装置で実施することができ、様々なタイプのリソグラフィ装置で実施することさえできる。例えば、解像度およびオーバーレイなどのパラメータに関して要求がきわめて厳しい一部の層は、デバイス製造プロセスにおいて、要求があまり厳しくない他の層よりも高度なリソグラフィツールで実施することができる。したがって、一部の層は、液浸タイプのリソグラフィツールで露光することができ、一方、他の層は、「ドライ」ツールで露光される。一部の層は、ＤＵＶ波長で動作するツールで露光することができ、一方、他の層は、ＥＵＶ波長の放射線を使用して露光される。
【００３７】
[0036]  リソグラフィ装置によって露光される基板が、正確かつ一貫的に露光されるために、露光された基板を検査して、基板層間のオーバーレイエラー、線太さ、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）などの特性を測定するのが望ましい。相応して、リソセルＬＣが配置された製造設備は、メトロロジシステムＭＥＴも含み、メトロロジシステムＭＥＴは、リソセルで処理された基板Ｗの一部またはすべてを受け入れる。メトロロジの結果は、監視制御システム（ＳＣＳ）１３８に直接的に、または間接的に供給される。エラーが検出されると、特に、同じバッチの他の基板がそれでも露光される程度にすぐに、かつ素早くメトロロジを行うことができる場合に、次の基板の露光を調整することができる。また、すでに露光された基板は、歩留まりを改善するために剥がして再処理するか、または廃棄することができ、それにより、欠陥があると分かっている基板に対するさらなる処理の実施を回避する。基板の一部のターゲット部分だけに欠陥がある場合に、良好であるターゲット部分に対してだけ、さらなる露光を実施することができる。
【００３８】
[0037]  製造プロセスの所望の段階で、製品のパラメータの測定をするために設けられたメトロロジ装置１４０も図１に示されている。最新のリソグラフィ製造設備のメトロロジ装置の一般的な例には、スキャトロメータ、例えば、角度分解スキャトロメータまたは分光スキャトロメータがあり、このスキャトロメータは、装置１２２でエッチングを行う前に、１２０の現像された基板の特性を測定するのに使用することができる。メトロロジ装置１４０を使用して、例えば、オーバーレイまたはクリティカルディメンジョン（ＣＤ）などの重要な性能パラメータが、現像されたレジストにおいて特定の精度要件を満たしていないことを明らかにすることができる。エッチングステップの前に、現像されたレジストを剥がし、リソクラスタによって基板１２０を再処理する機会が存在する。やはり公知のように、装置１４０からのメトロロジの結果１４２を使用して、リソクラスタでのパターン形成処理の高精度な性能を維持し、監視制御システムＳＣＳおよび／または制御ユニットＬＡＣＵ１０６によって、長期にわたる小調整を行い、それにより、製品が仕様から外れる、および再処理を必要とするリスクを最小限にすることができる。当然のことながら、メトロロジ装置１４０および／または他のメトロロジ装置（図示せず）は、処理済み基板１３２、１３４および投入基板１３０の特性を測定するのに適用することができる。
【００３９】
例示的な検査装置
[0038]  図２（ａ）は、いわゆる暗視野結像メトロロジを実施する検査装置の主要要素を概略的に示している。メトロロジ装置は、スタンドアロン型デバイスとするか、または、例えば、測定ステーションもしくはリソグラフィセルＬＣのいずれかで、リソグラフィ装置ＬＡに組み込むことができる。装置全体にわたっていくつかの分岐を有する光軸は、点線Ｏで示されている。ターゲット格子構造Ｔおよび回折光線は、図２（ｂ）にさらに詳細に示されている。
【００４０】
[0039]  導入部に記載した先行出願で説明されているように、図２（ａ）の暗視野結像装置は、分光スキャトロメータの代わりに、または分光スキャトロメータに加えて使用することができる多目的角度分解スキャトロメータの一部とすることができる。このタイプの検査装置では、放射源１１から放射された放射線は、照明システム１２によって調整される。例えば、照明システム１２は、コリメートレンズシステム１２ａ、カラーフィルタ１２ｂ、ポラライザ１２ｃ、およびアパーチャデバイス１３を含むことができる。調整された放射は、照明光路ＩＰをたどり、照明光路ＩＰ内で部分反射面１５によって反射され、顕微鏡対物レンズ１６を介して基板Ｗ上のスポットＳに合焦される。メトロロジターゲットＴは、基板Ｗに形成することができる。レンズ１６は、好ましくは少なくとも０．９、より好ましくは少なくとも０．９５の高い開口数（ＮＡ）を有する。必要な場合に、液浸流体を使用して１を超える開口数を得ることができる。
【００４１】
[0040]  この例での対物レンズ１６は、ターゲットによって散乱した放射を収集する働きもする。収集光路ＣＰが、この戻り放射用として概略的に示されている。多目的スキャトロメータは、収集光路に２つ以上の測定分岐を有することができる。瞳結像分岐として図示した例は、瞳結像光学系１８および瞳像センサ１９を含む。下記にさらに詳細に説明される結像分岐も示されている。さらに、実用装置では、例えば、強度の正規化用、取込みターゲットの粗像形成用、合焦用などの基準放射を収集するためのさらなる光学系および分岐が含まれる。これらの詳細は、上記の先行公報に見ることができる。
【００４２】
[0041]  メトロロジターゲットＴが基板Ｗに設けられる場合、メトロロジターゲットＴは１Ｄ格子とすることができ、１Ｄ格子は、現像後に、バーが、連続するレジスト線で形成されるようにプリントされる。ターゲットは２Ｄ格子とすることができ、この格子は、現像後に、連続するレジストピラーまたはレジスト内のビアで形成されるようにプリントされる。あるいは、バー、ピラー、またはビアは、基板にエッチングで形成することができる。各これらの格子は、検査装置を使用して特性を調べることができるターゲット構造の例である。格子の場合に、構造は周期的である。
【００４３】
[0042]  照明システム１２の様々なコンポーネントは、同じ装置内で様々なメトロロジ「レシピ」を実施するように調整可能である。照明放射の特性として、波長（色）および偏光を選択することに加えて、照明システム１２は、様々な照明プロファイルを実施するように調整することができる。アパーチャデバイス１３の平面は、対物レンズ１６の瞳面および瞳像検出器１９の平面と共役である。したがって、アパーチャデバイス１３によって決まる照明プロファイルは、基板Ｗ上のスポットＳへの入射光の角度分布を画定する。様々な照明プロファイルを実施するために、照明光路にアパーチャデバイス１３を設けることができる。アパーチャデバイスは、可動式スライダまたはホイールに取り付けられた様々な開口を含むことができる。あるいは、照明光路は、プログラム可能な空間光モジュレータを含むことができる。さらなる代替案として、照明瞳面の様々な位置に光ファイバを配置して、光ファイバのそれぞれの位置に選択的に光を送ったり、または送らなかったりするために使用することができる。これらの変形型は、上記の文献で説明および例示されている。
【００４４】
[0043]  照明モードに応じて、入射角が図２（ｂ）の「Ｉ」で示す通りとなるように例示的な光線３０ａを供給することができる。ターゲットＴによって反射されたゼロ次光線の光路は、「０」と表記されている（光軸「Ｏ」と混同しないこと）。同様に、同じ照明モードにおいて、または第２の照明モードにおいて、光線３０ｂを供給することができ、この場合に、入射および反射の角度は、第１のモードと比較して入れ替わる。図２（ａ）では、第１および第２の例示的な照明モードのゼロ次光線は、それぞれ０ａ、０ｂと表記されている。
【００４５】
[0044]  図２（ｂ）にさらに詳細に示すように、ターゲット構造の例としてのターゲット格子Ｔは、基板Ｗが対物レンズ１６の光軸Ｏに垂直な状態で配置されている。オフアクシス照明プロファイルの場合に、軸Ｏから外れて角度をなして格子Ｔに当たった照明Ｉの光線３０ａは、ゼロ次光線（実線０）および２つの一次光線（一点鎖線＋１および二点鎖線−１）を生じさせる。小ターゲット格子がオーバーフィルされる場合、これらの光線は、メトロロジ格子Ｔおよび他のフィーチャを含む基板の領域にわたる多数の平行光線の１つにすぎないことを忘れてはならない。照明光線３０ａのビームは、（有用な光量を収容するのに必要な）有限の幅を有するので、入射光線Ｉは、事実上、所定の角度範囲を占め、回折光線０および回折光線＋１／−１は幾分広がる。小ターゲットの点広がり関数によれば、各次数＋１、−１は、示すような単一の理想光線ではなく、所定の角度範囲にわたってさらに広がる。
【００４６】
[0045]  暗視野結像用の収集光路の分岐では、結像光学系２０は、基板Ｗのターゲットの像Ｔ’をセンサ２３（例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ）に形成する。開口絞り２１は、対物レンズ１６の瞳面と共役である収集光路ＣＰの結像分岐の平面に設けられている。開口絞り２１は、瞳絞りと称されることもある。開口絞り２１は、照明開口が様々な形態をとることができるのと同様に、様々な形態をとることができる。開口絞り２１は、レンズ１６の有効開口と共同して、散乱線のどの部分を使用してセンサ２３に像を形成するかを定める。通常、開口絞り２１は、ゼロ次回折ビームを遮断するように機能するので、センサ２３に形成されるターゲットの像は、一次ビームからのみ形成される。両方の一次ビームが組み合わされて像を形成する例では、この像は、暗視野顕微鏡に相当する、いわゆる暗視野像である。
【００４７】
[0046]  センサ２３によって取り込まれた像は、画像プロセッサおよびコントローラＰＵに出力され、画像プロセッサおよびコントローラＰＵの機能は、行われる特定のタイプの測定によって決まる。このために、ターゲット構造の非対称性の測定が行われる。非対称性測定は、ターゲット構造を形成するのに使用されるリソグラフィプロセスの性能パラメータの測定値を求めるために、ターゲット構造の情報と組み合わせることができる。この方法で測定できる性能パラメータには、例えば、オーバーレイ、焦点距離、およびドーズがある。ターゲットの特別な構造は、様々な性能パラメータのこれらの測定が、同じ基本的な非対称性測定法を通じて行われるのを可能にするために設けられる。
【００４８】
[0047]  再度図２（ｂ）および照明光線３０ａを参照すると、ターゲット格子からの＋１次回折光線は、対物レンズ１６に入り、センサ２３に像が記録されるのに寄与する。光線３０ｂは、光線３０ａとは反対の角度で入射し、そのため、−１次回折光線が対物レンズに入り、画像に寄与する。開口絞り２１は、オフアクシス照明を使用する場合に、ゼロ次放射線を遮断する。先行公報で説明されているように、照明モードは、ＸおよびＹ方向のオフアクシス照明で定義することができる。
【００４９】
[0048]  これらの様々な照明モード下で、ターゲット格子の像を比較することで、非対称性の測定値を求めることができる。あるいは、非対称性の測定値は、同じ照明モードを維持するが、ターゲットを回転させることで求めることができる。オフアクシス照明が示されているが、その代わりとして、ターゲットのオンアクシス照明を使用することができ、改良したオフアクシス開口絞り２１を使用して、実質的に１つの一次回折光だけをセンサに送ることができる。さらなる例では、オフアクシスプリズム対２２が、オンアクシス照明モードと組み合わせて使用される。これらのプリズムは、＋１および−１次をセンサ２３の様々な位置にそらす効果を有するので、２つの連続する像取込みステップの必要なしに、＋１および−１次を検出して比較することができる。例えば、図２（ａ）では、照明光線３０ａからの＋１次回折を使用して作られる像Ｔ’（＋１ａ）は、照明光線３０ｂからの−１次回折を使用して作られる画像Ｔ’（−１ｂ）から空間的に分離される。この技術は、上記の公開済みである米国特許出願公開第２０１１１０２７５３Ａ１号に開示されており、この特許の内容は、参照により本明細書に援用される。一次ビームの代わりに、または一次ビームに加えて、二次、三次、さらに高次のビーム（図２に示していない）を測定に使用することができる。さらなるバリエーションとして、オフアクシス照明モードは一定に保つことができ、一方、ターゲット自体は、両側の回折次数を使用して像を取り組むために、対物レンズ１６の下で１８０°回転する。
【００５０】
[0049]  従来のレンズに基づく結像システムが説明されたが、本明細書で開示する技術には、プレノプティックカメラ、さらに、いわゆる「レンズレス」または「デジタル」結像システムを同様に適用することができる。したがって、回折放射用の処理システムのどの部分が光領域で実施されるか、およびどれが電子およびソフトウェア領域で実施されるかといった設計上の選択度が高い。
【００５１】
２波長取込み原理
[0050]  図３は、図２の装置で、２波長の回折スペクトルの同時取込みを可能にする分割式波長選択フィルタの使用法を示している。第１のフィルタ３００は、装置の照明光学系のアパーチャデバイス１３の代わりに使用される。第１のフィルタ３００は、光波長スペクトルの１つまたは複数の第１の通過帯域を有する第１の部分３００−１と、１つまたは複数の第２の通過帯域を有する第２の部分３００−２とを含む。そのようなフィルタは、異なる特性の２つのフィルタをセグメントに切断し、それらを所望の配置で共に接着することで作製することができる。
【００５２】
[0051]  分割式フィルタ３００の例示的な透過スペクトルが図４に示されている。グラフＴ−１は、フィルタ３００の第１の部分３００−１が、波長λに関して低域通過特性を有し、第１の波長範囲４０２内の波長を有する放射を透過させ、第２の波長範囲４０４内の波長を有する放射を遮断する。当然のことながら、波長に関する低域通過特性は、周波数またはエネルギに関する広域通過特性に相当する。第２のグラフＴ−２は、フィルタ３００の第２の部分３００−１が波長λに関して広域通過特性を有することを示している。これらの部分では、第１の波長範囲４０２内の波長を有する放射は遮断され、一方、第２の波長範囲４０４内の放射は透過する。カットオフ波長λＣは、２つの波長範囲間の境界を画定している。この例では、カットオフ波長は、２つの部分で等しいように設計されている。通過帯域間に重なりがある場合、これは、重なりの範囲内の波長を有する放射が使用されないという条件で、開示する技術にとって問題ではない。同様に、通過帯域間にギャップがある場合に、これは、単にこのギャップ内の波長を有する放射が使用できないことを意味する。
【００５３】
[0052]  第２のフィルタ３１０は、開口絞り２１の代わりに使用される。フィルタ３１０は、形態がフィルタ３００と非常に類似しており、第１の波長範囲内の放射を透過させ、一方で、第２の波長範囲内の放射を遮断する第１の部分３１０−１を有し、第２の波長範囲内の放射を透過させ、一方で、第１の波長範囲内の放射を遮断する第２の部分３１０−１を有する。これらのフィルタ部分のスペクトル透過特性は、図４に示すのと同じである。
【００５４】
[0053]  フィルタ３００を通る２つの例示的な照明光線３０２、３０４が図３に示されている。対応する位置３０２’、３０４’が、第２のフィルタ３１０の図面に示されている。第２のフィルタ３１０は、その第１の部分３１０−１が、フィルタの中心を通る光軸Ｏに関して、瞳面の中の、第１のフィルタ３００の第２の部分３００−１とは正反対の部分に位置するように配置されていることが分かる。同様に、第２のフィルタ３１０の第２の部分３１０−１は、瞳面の中の、第１のフィルタ３００の第１の部分３００−１とは正反対の部分に位置する。照明光線３０２、３０４からのゼロ次反射光線は、第２のフィルタ３１０の位置３０２”、３０４”に到着する。フィルタ３００の第１の部分を通る照明光線の角度位置を問わず、対応するゼロ次反射光線は、フィルタ３１０の第２の部分によって遮断される。同様に、フィルタ３００の第２の部分を通る照明光線の角度位置を問わず、対応するゼロ次反射光線は、フィルタ３１０の第１の部分によって遮断される。
【００５５】
[0054]  ここでターゲットＴ（図２（ｂ））によって散乱された一次回折放射を検討すると、３０２Ｘは、Ｘ方向に周期的な格子構造に当たったときの照明光線３０２からの回折光線の位置を示している。同様に、３０２Ｙは、Ｙ方向に周期的な格子構造に当たったときの照明光線３０２からの回折光線の位置を示している。さらに、３０４Ｘおよび３０４Ｙは、照明光線３０４からの回折光線を示している。各これらの回折光線は、第２のフィルタ３１０の中の、第１のフィルタ３００において照明光線が通過した部分と同じ波長特性を有する部分に入る。したがって、スキャトロメータの収集光学系では、様々な波長の光線は同時に透過することができ、すべての波長および角度位置に対して、より高次の回折光線を通過させ、同時に、ゼロ次の回折光線を遮断する。
【００５６】
[0055]  収集光学系の光軸に関して、各分割式波長選択フィルタ３００、３１０は、互いに正反対に配置された第１の部分を有するのが分かる。例えば、Ｘ方向またはＹ方向などのターゲット構造の第１の周期方向に交差する第１の対称線３２０に関して、各分割式波長選択フィルタ３００、３１０は、第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する。同様に、前記構造の第２の周期方向に交差する第２の対称線３２２に関して、分割式波長選択フィルタは、この場合も、第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する。
【００５７】
[0056]  図３に示すフィルタの特定の分割は、上記の米国特許出願公開第２０１０２０１９６３号にさらに詳細に説明されている分割式照明開口に基づく。しかし、単に透過および不透過部分を有するのではなくて、本開示の分割式波長選択フィルタは、相補的にスペクトルを透過させる第１の部分および第２の部分を有する。収集光路ＣＰに第２のそのようなフィルタを適切な向きで配置することで、２つの波長に対する公知の分割式開口の恩恵を同時に受けることができる。所望する場合、分割の他の配置を適用することができる。例えば、一部の用途に対して、２つの半体からなるフィルタを作製するだけで十分であり得る。
【００５８】
[0057]  開口絞りおよび／または瞳絞りの代わりに波長選択フィルタを設けるのではなくて、波長選択フィルタは、従来のアパーチャデバイスおよび／または視野絞りと直列に、別々に取り付けることができる。カラーフィルタ１２ｂは、別の位置をとることができる。
【００５９】
[0058]  再度図２を参照すると、放射源１１は、狭帯域放射源対１１−１、１１−２と、光ファイバ１１ａなどの共通配送システムとで構築することができる。この例では、第１の放射源１１−１は、少なくとも第１の波長範囲内の波長範囲に調節することができ、一方、第２の放射源１１−２は、少なくとも第２の波長範囲内の波長範囲に調節することができる。
【００６０】
[0059]  図５は、２つの特定の波長が選択された場合の放射源１１の例示的なスペクトル特性を示している。第１の放射源１１−１は、第１の波長範囲４０２内の波長λ１を有する狭帯域放射を供給するように動作している。第２の放射源１１−２は、第２の波長範囲４０４内の波長λ２を有する狭帯域放射を供給するように動作している。フィルタ３００、３１０のセグメントの配置および図４に示すスペクトル特性を再度参照して、両方の波長の回折放射は、同時に検出してメトロロジ目的で使用することができ、一方、両方の波長のゼロ次放射は遮断される。したがって、より一般的には、フィルタ３００は、前記収集光学系の瞳面の１つまたは複数の第１の部分にある第１の通過帯域と、瞳面の１つまたは複数の第２の部分にある第２の通過帯域とを有し、第１の部分は、第１の波長の放射を透過させるが、第２の波長の放射を遮断し、第２の部分は、第２の波長の放射を透過さるが、第１の波長の放射を遮断する。
【００６１】
[0060]  放射の異なる波長は、瞳面で分離されるので、周波数選択フィルタおよび２検出構成の使用に伴い得る透過損失なしに、４分割プリズム２２を使用する処理のために分離することができる。原理的には、第１のフィルタ３００は、別の適切な方法が、適切な角度分布および波長の照明をもたらすと分かった場合になくすことができる。
【００６２】
[0061]  図５に示すように、第１の波長λ１は、放射源１１−１の制御によって選択できる複数の択一的な第１の波長の１つとすることができる。同様に、第２の波長λ２は、選択できる複数の択一的な第２の波長の１つとすることができる。放射源の構造に応じて、離散波長を選択することができ、または連続調節も可能である。適切な放射源は調節可能なレーザとすることができるが、調節可能なフィルタを備えた広帯域放射源も使用することができる。狭帯域放射の帯域幅は、フィルタ部分の通過帯域内で、所望通りに広く、または狭く選択することができる。
【００６３】
２波長取込み適用例
[0062]  導入部に記載した既存の小ターゲット回折に基づくオーバーレイ法の原理の説明から始めて、適用例を以下に説明する。２波長取込み原理は、一般に、この特定の適用例に限定されず、暗視野結像メトロロジに限定されない。第２のフィルタ３１０は、２１’において点線で示すように、瞳像センサ１９を使用する第１の測定分岐で同様に配置することができる。
【００６４】
[0063]  図６は、公知の手法により基板Ｗに形成された複合ターゲットを示している。複合ターゲットは、メトロロジ装置の照明ビームによって形成される測定スポットＳ内にすべてが収まるように、共に接近して配置された格子６２〜６５の形態の４つの周期構造を含む。円６１は、基板Ｗ上のスポットＳの範囲を示している。４つの格子は、こうしてすべて同時に照明され、センサ２３に同時に結像される。それと同時に、上記の本開示の原理によれば、４つの格子は、以下に説明するように、少なくとも第１および第２の波長の放射で同時に照明され、両方の波長の放射で同時に結像される。
【００６５】
[0064]  非対称性を測定するのに単一波長のみを使用する場合、オーバーレイメトロロジにおける測定の不確実性の主な原因は、いわゆるプロセス依存である。特に、底部格子の非対称性は、対象となるパラメータであるオーバーレイまたは合焦性能だけでなく、非対称性の測定にも影響を及ぼす。この欠陥を補正する１つの方法は、様々な波長、角度、および／または偏光で多測定することである。実際のオーバーレイは、光の様々な特性の影響を受けにくいが、底部格子の非対称性は様々に反応し、様々な波長で測定したものを組み合わせた非対称性を計算することで補償することができる。不都合なことに、既存の装置では、これらの測定は、波長フィルタを切り換えることで行われ、これは多くの時間がかかる。上記の２波長取込み原理を適用することで、図２の装置は、放射の２つの波長を同時に使用して、非対称性を測定することができる。波長の選択は、検査を受ける製品に存在する多数の層の特定の「スタック」に合わせて調節されるように自由に行うことができる。
【００６６】
[0065]  オーバーレイ測定に専用の例では、格子６２〜６５は、それ自体、基板Ｗに形成された半導体デバイスの様々な層にパターン形成された重ね格子で形成された複合格子である。格子６２〜６５は、複合格子の様々な部分が形成された層間のオーバーレイの測定を容易にするために、様々にずらしたオーバーレイオフセットを有することができる。格子６２〜６５は、図示したように、ＸおよびＹ方向に入射放射を回折させるように格子の向きを違えることもできる。一例では、格子６２、６４は、それぞれ＋ｄ、−ｄのずれを有するＸ方向格子である。これは、格子６２がそのオーバーレイコンポーネントを有し、これらのコンポーネントは、それらの標準位置に共に正確にプリントされた場合に、コンポーネントの一方が他方に対して距離ｄだけずれるように配置されることを意味する。格子６４は、正確に印刷された場合に、ｄのオフセットであるが第１の格子などとは反対方向のオフセットがあるように配置されたそのコンポーネントを有する。格子６３、６５は、それぞれずれ＋ｄおよび−ｄを有するＹ方向の格子である。これらの格子の分離像は、センサ２３によって取り込まれた像において識別することができる。４つの格子が図示されているが、別の実施形態は、所望の精度を得るために、より大きいマトリクスを必要とすることがある。
【００６７】
[0066]  図７は、図２の装置で図６のターゲットを使用し、ＸおよびＹの両方の向きでオフアクシス照明を同時に行う従来の照明プロファイルを使用してセンサ２３に形成し、センサ２３によって検出することができる像の例を示している。暗色の長方形７０は、センサ上の像のフィールドを表し、このフィールド内で、基板上の照明スポット６１が、対応する円形領域７１に結像されている。この円形領域７１内の長方形領域７２〜７５は、小ターゲット格子６２〜６５の像を表している。格子が製品領域に配置される場合、製品フィーチャが、このイメージフィールドの周辺に見えることもある。イメージプロセッサおよびコントローラＰＵは、格子６２〜６５の分離した像７２〜７５を識別するために、パターン認識を使用してこれらの像を処理する。この方法では、像は、センサフレーム内の特定の位置にきわめて正確に合わせる必要はなく、これは、測定装置のスループットを全体として大きく向上させる。しかし、結像プロセスが、イメージフィールド全体にわたって不均一になりやすい場合に、依然として、正確に位置合わせする必要がある。本発明の一実施形態では、４つの位置Ｐ１〜Ｐ４が特定され、格子は、これらの既知の位置に出来るだけ合うようにされる。
【００６８】
[0067]  格子の分離像が識別されたのち、これらの個々の像の強度は、例えば、識別された領域内の選択されたピクセル強度値を平均または合計することで評価することができる。像の強度および／または他の特性を互いに比較して、４つ以上の格子の非対称性の測定値を同時に得ることができる。これらの結果をターゲット構造およびバイアススキーム（bias scheme）の情報と組み合わせて、リソグラフィプロセスの様々なパラメータを評価することができる。オーバーレイ性能は、そのようなパラメータの重要な例であり、２つのリソグラフィ層の横方向のアライメントの測度である。オーバーレイは、より具体的には、例えば、底部格子の上部の中心と、対応する上部格子の底部の中心との間の横方向の位置差と定義することができる。リソグラフィプロセスの他のパラメータの測定値を求めるために、様々なターゲット構造を使用することができる。この場合にも、ターゲット構造およびバイアススキームの情報を非対称性の測定値と組み合わせて、所望の性能パラメータの測定値を求めることができる。例えば、このようにして求めた非対称性の測定値からドーズまたは焦点距離の測定値を求める場合に、ターゲット構造は既知である。
【００６９】
[0068]  従来の装置では、回折の＋１および−１次を選択的に使用して、図７に示すタイプの第１および第２の像が得られる。プリズム２２を使用することで、回折の＋１および−１次の両方を像の分離領域７０に取り込むことができる（図示せず）。図８は、説明したばかりの小ターゲットの回折に基づくオーバーレイメトロロジ技術に本開示の２波長取込み原理を適用した場合に、相補的な分割式フィルタ３００、３１０をアパーチャデバイス１３および開口絞り２１として使用して、暗視野像センサ２３上に得ることができる像８０を示している。図６の照明スポット６１の範囲に相当する単一の領域７１の代わりに、ここでは４つの領域８１がある。それぞれは、プリズムＳ２２の公知の作用によって、＋１または−１回折次数に対応し、それぞれは、分割式波長選択フィルタおよびプリズムＳ２２の作用によって、ここでは別々の波長範囲λ１またはλ２に対応する。各４つの領域内に、複合回折ターゲットの対応する「像」が存在することができ、処理のために分離することができる。長方形領域８２には符号が付けられている。垂直方向および斜め方向のハッチングは、図３と同じハッチングによる慣行的手法（hatching convention）を使用して、様々な波長の像を区別するために使用されている。これらの様々な領域の放射は、異なる色（波長）を有し、領域が空間的に分離されることで、単色の像センサ２３を使用することが可能になる。
【００７０】
[0069]  図９は、分割式波長選択フィルタ３００、３１０の第１の部分および第２の部分が、単純な広域通過または低域通過特性の代わりに、多数の通過帯域を有する代替の実施形態を示している。この実施形態の透過スペクトルＴ−１、Ｔ−２は、２つだけの波長範囲４０２、４０４ではなくて、多数の第１の波長範囲９０２および多数の第２の波長範囲９０４を有する。これらの透過スペクトルは、「櫛形」フィルタと呼ばれることがある。フィルタの第１の部分の透過スペクトルの各通過帯域は、第２の部分の透過スペクトルの阻止帯域または「ノッチ」に合致する。図４および図５の例と同様に、第１の波長λ１および第２の波長λ２に対して幅広い選択を行うことができる。しかし、図４および図５の例とは対照的に、２つの波長は、図９に示すように、ここでは互いに接近して選択することができる。もはや第１および第２の波長が、関連するスペクトルの異なる半体に含まれる必要はない。適切な特性を有する櫛形フィルタは市販されている。櫛形フィルタは、適切に調整された多層薄膜構造によって、または別々の複数のノッチフィルタを積層することで作製することができる。
【００７１】
[0070]  図１０は、上記に概説した装置および方法を使用して、リソグラフィプロセスの性能を評価する方法を示している。ステップＳ２０で、上記の複合格子ターゲットなどのターゲット構造を形成するために、１つまたは複数の基板を処理する。ターゲットの構造は、公知の構造の任意のものまたは新たな構造とすることができる。ターゲットは、装置の第１の測定分岐または第２の測定分岐のどちらを使用するかに応じて、大ターゲットまたは小ターゲット構造とすることができる。ターゲットは、非対称性を通じて、オーバーレイ、焦点距離、またはドーズの測定値を得るために設計することができる。ターゲットは、他の性能パラメータおよび／または非対称性に関係しないパラメータの測定値を得るために設計することができる。線幅またはクリティカルディメンジョンＣＤは、非対称性の測定を通じてではなく、スキャトロメトリによって測定できるパラメータの例である。ＣＤは、例えば、第１の測定分岐および瞳像センサ１９を使用して測定することができる。
【００７２】
[0071]  ステップＳ２１で、単一取込みの２波長を使用した測定のためのレシピを含むメトロロジレシピを定める。波長は上記の通りに選択されて、第１の波長は、フィルタ３００、３１０の第１の部分だけの通過帯域内に含まれ、第２の波長は、フィルタの第２の部分だけの通過帯域内に含まれる。偏光、角度分布などを含むそのようなレシピの通常のパラメータもすべて定められる。
【００７３】
[0072]  ステップＳ２２で、図２の検査装置または本開示の原理を実施する他の装置が、２つの波長を同時に使用して、ターゲット構造の１つまたは複数の回折スペクトルを取り込むように動作する。非対称性などの特性は、１つまたは複数のターゲットの取り込んだ回折スペクトルから算出される。両方の波長の回折スペクトルを使用すると、非対称性測定のプロセス依存性が低くなり、オーバーレイ、焦点距離、および／またはドーズなどの性能パラメータのより正確な測定値が得られる。
【００７４】
[0073]  ステップＳ２３で、求めた測定値および補助データに応じて、メトロロジレシピを更新することができる。例えば、新たな製品スタック用のメトロロジ技術は開発中のことがある。ステップＳ２４で、図１のリソグラフィ製造設備を動作させる開発および／または製造段階において、リソグラフィプロセス用のレシピが、例えば、その後の基板のオーバーレイを改善するために更新することができる。
【００７５】
[0074]  測定値を求め、波長の選択および他のレシピパラメータを制御するための計算は、検査装置の像プロセッサおよびコントローラＰＵ内で行うことができる。代替の実施形態では、非対称性および対象となる他のパラメータの計算は、検査装置のハードウェアおよびコントローラＰＵから遠隔で行うことができる。計算は、例えば、監視制御システムＳＣＳ内のプロセッサ、または検査装置のコントローラＰＵから測定データを受け取るように構成された任意のコンピュータ装置で行うことができる。キャリブレーション測定の制御および処理は、求めた補正値を使用して大量の計算を行うプロセッサとは別のプロセッサで行うことができる。これらのオプションのすべては、実施者（implementer）の選択事項であり、適用される原理または得られる利益を変えるものではない。
【００７６】
[0075]  例えば、図３に示すフィルタ３００またはフィルタ３１０は、フィルタの設計対象である波長の固定値を中心とした波長の帯域幅で照明するのに適したフィルタ処理効果をもたらすと本発明人はさらに認識した。要素３００または要素３１０が多数の波長の通過を可能にするならば、それは有益である。メトロロジターゲットを用いた照明ビームの散乱プロセスは回折次数をもたらし、検出システムでの回折次数の位置は、照明ビームの波長と、さらに、メトロロジターゲットの周期とによって決まる。したがって、メトロロジターゲットの周期と、波長または偏光などの照明ビームの状態との特定の組み合わせに対して、多数の回折次数が検出器で重なることが起こり得る。
【００７７】
[0076]  図１１は、フィルタ３００またはフィルタ３１０の実施例を示しており、この実施例は、多波長照明を可能にし、その一方で、回折次数の重なりを回避する。図１１のフィルタ３００またはフィルタ３１０は、領域１１１０、１１１１、１１１２を含む。各領域は、波長に対するフィルタとして機能し、所定の波長が通過するのを可能にし、波長は、所定の波長の近辺の帯域幅を有する。例えば、領域１１１０は、この例では３００ｎｍ〜５００ｎｍのより短い波長を受け入れ、領域１１１１は、この例では５００ｎｍ〜６００ｎｍの中間波長を受け入れ、領域１１１２は、この例では６００ｎｍ〜９００ｎｍのより長い波長を受け入れる。
【００７８】
[0077]  したがって、本発明はさらに、波長選択フィルタを提供し、このフィルタは、第１および第２の部分を含むように分割され、各部分は、多数の波長を透過させるように構成される。
【００７９】
結論
[0078]  上記に開示した２波長取込み原理は、２つの波長での測定が同時に行われるのを可能にし、スループットを悪化させることなく、測定全体の精度を向上させるのを可能にする。この技術は、暗視野結像法によって行われる非対称性測定の用途に適している。２つの波長を使用することで、非対称性信号のプロセス依存効果が修正されて精度が高まる。小ターゲットを使用することで、照明スポット内の様々な位置での２つ以上の格子の同時読み取り、さらには、２つの波長での回折スペクトルの同時読み取りが可能になる。
【００８０】
[0079]  本発明の特定の実施形態が上記に説明されたが、当然のことながら、本発明は、説明したものと別の方法で実施することができる。
【００８１】
[0080]  実施形態で説明した検査装置またはツールは、並列像センサによって、瞳面および基板面を同時結像するための第１および第２の分岐を有するスキャトロメータの特定の形態を含むが、代替の構成も可能である。ビームスプリッタ１７を用いて、２つの分岐を対物レンズ１６に永続的に接続するのではなくて、分岐は、ミラーなどの可動式光学要素によって選択的に接続することができる。光学系は、単一の像センサを有することができ、瞳面像センサ、さらには基板面像センサとして機能するように、センサへの光路が可動式要素によって再構成される。
【００８２】
[0081]  上記のターゲット構造は、測定を目的として特別に設計および形成されたメトロロジターゲットであるが、他の実施形態では、特性は、基板に形成されたデバイスの機能部分であるターゲットに対して測定することができる。多くのデバイスは、規則的な格子状の構造を有する。本明細書で使用される「ターゲット格子」および「ターゲット構造」という用語は、特に、測定を実施するために構造を設けることを必要としない。
【００８３】
[0082]  実施形態は、検査装置のハードウェアと、基板およびパターニングデバイス上に具現化されるターゲットの適切な周期構造と共に、リソグラフィプロセスについての情報を得るために、上記のタイプの測定方法を実施する、１つまたは複数の一連のマシン可読命令を含むコンピュータプログラムを含むことができる。このコンピュータプログラムは、例えば、図３の装置のコントローラＰＵおよび／または図２の制御ユニットＬＡＣＵ内で実行することができる。そのようなコンピュータプログラムが格納されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）を設けることもできる。
【００８４】
[0083]  本発明によるさらなる実施形態が、下記の番号を付けた項で説明される。
１．リソグラフィプロセスによって基板に形成された構造の特性を測定する方法であって、
（ａ１）第１の波長および第１の角度分布を有する第１の放射で構造を照明することと、
（ａ２）第１の波長とは異なる第２の波長を有し、第２の角度分布を有する第２の放射で構造を照明することと、
（ｂ１）第１の放射が構造によって回折された後、前記第１の放射を収集することと、
（ｂ２）第２の放射が構造によって回折された後、前記第２の放射を収集することと、
（ｃ）構造の前記特性の測定値を導出するために、回折した第１の放射および回折した第２の放射の１つまたは複数の部分を使用することと、
を含み、
照明ステップ（ａ１）、（ａ２）は同時に実施され、回折した第１の放射のステップ（ｃ）で使用される部分が、回折した第２の放射のステップ（ｃ）で使用される部分の角度分布と重ならない角度分布を有するように、第１の角度分布と第２の角度分布とを異なるようにし、
収集ステップ（ｂ１）、（ｂ２）は、収集光学系を使用して同時に実施され、収集光学系では、分割式波長選択フィルタが、回折した第１の放射および回折した第２の放射の使用される部分を透過させ、一方、同時に、収集された第１の放射および第２の放射のうちのステップ（ｃ）で使用されない１つまたは複数の他の部分を遮断するように構成される、方法。
２．分割式波長選択フィルタは、前記収集光学系の瞳面の１つまたは複数の第１の部分にある第１の通過帯域と、瞳面の１つまたは複数の第２の部分にある第２の通過帯域とを有し、第１の部分は、第１の波長の放射を透過させるが、第２の波長の放射を遮断し、第２の部分は、第２の波長の放射を透過さるが、第１の波長の放射を遮断する、１項による方法。
３．分割式波長選択フィルタは、前記収集光学系の光軸に関して、互いに直径方向の反対側に配置された第１の部分を有する、２項による方法。
４．分割式波長選択フィルタは、前記構造の第１の周期方向に交差する第１の対称線に関して、第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する、２または３項による方法。
５．分割式波長選択フィルタは、前記構造の第２の周期方向に交差する第２の対称線に関して、第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する、４項による方法。
６．前記第１の波長は、すべてが前記第１の通過帯域内に含まれる利用可能な複数の第１の波長の中から選択される、２〜５項のいずれかによる方法。
７．前記第２の波長は、すべてが前記第２の通過帯域内に含まれる、利用可能な複数の第２の波長の中から選択される、６項による方法。
８．分割式波長選択フィルタは、前記収集光学系の瞳面の１つまたは複数の第１の部分にある複数の第１の通過帯域と、瞳面の１つまたは複数の第２の部分にある複数の第２の通過帯域とを有する、２〜５項による方法。
９．ステップ（ａ１）、（ａ２）は、共通の照明光学系を使用して実施され、共通の照明光学系は、第２の分割式波長選択フィルタデバイスを含み、分割式波長選択フィルタは、照明光学系および収集光学系を通るゼロ次光線が、その波長に応じて、前記フィルタの一方、または他方によって遮断されるように向きを合わされる、前出の任意の項による方法。
１０．測定される特性は非対称性であり、各ステップ（ｂ１）、（ｂ２）は、
（ｉ）回折放射の第１の選択部分を使用して、構造の第１の像を形成および検出することと、
（ｉｉ）構造の回折スペクトルにおいて、第１の部分と対称的に対向する回折放射の第２の選択部分を使用して、構造の第２の像を形成および検出することと、
を含み、
ステップ（ｃ）は、検出した第１および第２の像から導出した強度値に基づいて、構造の非対称性の測定値を計算することを含む、前出の任意の項による方法。
１１．ステップ（ｂ１）（ｉ）、ステップ（ｂ２）（ｉ）を同時に実施するために、構造の前記第１の像は、第１の放射および第２の放射を使用して、空間的に分離した位置に形成され、ステップ（ｂ１）（ｉｉ）、ステップ（ｂ２）（ｉｉ）を同時に実施するために、構造の前記第２の像は、第１の放射および第２の放射の波長を使用して、空間的に分離した位置に形成される、９項による方法。
１２．各ステップ（ｂ１）、（ｂ２）、ステップ（ｉ）、（ｉｉ）は同時に実施されて、各異なる波長ごとに前記第１の像および第２の像を空間的に分離した位置に形成する、１０または１１項による方法。
１３．複数の周期構造に対する方法によって求めた非対称性に基づいて、前記リソグラフィプロセスの性能パラメータを計算することをさらに含む、１０、１１、または１２項による方法。
１４．基板上の構造の特性を測定するように構成された検査装置であって、
−第１の波長および第１の角度分布を有する第１の放射と、第１の波長とは異なる第２の波長を有し、第２の角度分布を有する第２の放射とで構造を同時に照明するように動作可能な照明光学系と、
−第１の放射が構造によって回折された後、前記第１の放射を同時に収集し、第２の放射が構造によって回折された後、前記第２の放射を収集するように動作可能な収集光学系と、
−構造の前記特性の測定値を導出するために、回折した第１の放射および回折した第２の放射の１つまたは複数の部分を使用する処理システムと、
を含み、
回折した第１の放射のうちの前記測定値を導出するために使用される部分が、回折した第２の放射のうちの前記測定値を導出するために使用される部分の角度分布と重ならない角度分布を有するように、第１の角度分布と第２の角度分布とを異なるようにし、
収集光学系は、回折した第１の放射および回折した第２の放射の使用される部分を透過させ、一方、同時に、収集された第１の放射および第２の放射のうちの前記測定値を導出するために使用されない１つまたは複数の他の部分を遮断するように構成された分割式波長選択フィルタを含む、検査装置。
１５．分割式波長選択フィルタは、前記収集光学系の瞳面の１つまたは複数の第１の部分にある第１の通過帯域と、瞳面の１つまたは複数の第２の部分にある第２の通過帯域とを有し、第１の部分は、第１の波長の放射を透過させるが、第２の波長の放射を遮断し、第２の部分は、第２の波長の放射を透過さるが、第１の波長の放射を遮断する、１４項による検査装置。
１６．分割式波長選択フィルタは、前記収集光学系の光軸に関して、互いに直径方向の反対側に配置された第１の部分を有する、１５項による検査装置。
１７．分割式波長選択フィルタは、前記構造の第１の周期方向に交差する第１の対称線に関して、第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する、１５または１６項による検査装置。
１８．分割式波長選択フィルタは、前記構造の第２の周期方向に交差する第２の対称線に関して、第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する、１７項による検査装置。
１９．照明光学系は、すべてが前記第１の通過帯域内に含まれる利用可能な複数の第１の波長の中から前記第１の波長を選択するように動作可能である、１４〜１８項のいずれかによる検査装置。
２０．照明光学系は、すべてが前記第２の通過帯域内に含まれる利用可能な複数の第２の波長の中から前記第２の波長を選択するように動作可能である、１９項による検査装置。
２１．分割式波長選択フィルタは、前記収集光学系の瞳面の１つまたは複数の第１の部分にある複数の第１の通過帯域と、瞳面の１つまたは複数の第２の部分にある複数の第２の通過帯域とを有する、１５〜１８項による検査装置。
２２．照明光学系は、第２の分割式波長選択フィルタを含み、分割式波長選択フィルタは、照明光学系および収集光学系を通るゼロ次光線が、その波長に応じて、前記フィルタの一方、または他方によって遮断されるように向きを合わされる、１４〜２１項のいずれかによる検査装置。
２３．測定される特性は非対称性であり、収集光学系は、構造の回折スペクトルにおいて、（ｉ）回折放射の第１の選択部分を使用して、構造の第１の像を形成および検出し、（ｉｉ）第１の部分と対称的に対向する回折放射の第２の選択部分を使用して、構造の第２の像を形成および検出するように、各前記第１の放射および第２の放射に対して動作可能であり、処理システムは、検出した第１および第２の像から導出した強度値に基づいて、構造の非対称性の測定値を計算するように構成される、１４〜２２項のいずれかによる検査装置。
２４．収集光学系は、異なる波長の各第１の放射および第２の放射を同時に使用して、前記第１の像を空間的に分離した位置に形成し、第１の放射および第２の放射を同時に使用して、構造の前記第２の像を空間的に分離した位置に形成するように動作可能である、２３項による検査装置。
２５．収集光学系は、第１の放射および第２の放射を使用して、構造の前記第１の像を、および第１の放射および第２の放射を使用して、構造の前記第２の像を空間的に分離した位置にすべて同時に形成するように動作可能である、２３または２４項による検査装置。
２６．前記処理システムはさらに、複数の周期構造に対して計算した非対称性に基づいて、前記リソグラフィプロセスの性能パラメータを計算するように構成される、２３、２４、または２５項による検査装置。
２７．前記処理システムはさらに、複数の周期構造に対して計算した非対称性に基づいて、前記リソグラフィプロセスの性能パラメータを計算するように構成され、収集光学系は、第１の放射および第２の放射の両方を使用して、複数の構造の様々な波長の前記第１の像と、様々な波長の前記第２の像とを空間的に分離した位置にすべて同時に形成するように動作可能である、２６項による検査装置。
２８．前記空間的に分離した位置から検出像の前記第１の像および前記第２の像を取り出すことを含む、２６または２７項による検査装置の処理システムの信号処理部分をプログラム可能な処理デバイスに実行させるマシン可読命令を含むコンピュータプログラム製品。
２９．リソグラフィ装置を含むリソグラフィシステムであって、
リソグラフィ装置は、
パターンを照明するように構成された照明光学系と、
パターンの像を基板に投影するように構成された投影光学系と、
２６または２７項による検査装置と、
を含み、
リソグラフィ装置は、パターンをさらなる基板に付加する際に、検査装置からの測定結果を使用するように構成される、リソグラフィシステム。
３０．リソグラフィプロセスを使用して、デバイスパターンが一連の基板に付加される、デバイスを製造する方法であって、１〜１３項のいずれかによる方法を使用して、前記デバイスパターンの一部として、または前記デバイスパターンに加えて、前記基板の少なくとも１つに形成された少なくとも１つの構造の特性を測定することと、方法の結果に従って、後の基板に対するリソグラフィプロセスを制御することとを含む方法。
３１．光学系で使用する波長選択フィルタであって、少なくとも第１および第２の部分を含むように分割され、１つまたは複数の第１の部分にある少なくとも第１の通過帯域と、１つまたは複数の第２の部分にある少なくとも第２の通過帯域とを有し、第１の部分は、第１の波長の放射を透過させるが、第２の波長の放射を遮断し、第２の部分は、第２の波長の放射を透過させるが、第１の波長の放射を遮断する、波長選択フィルタ。
３２．フィルタの光軸に関して、互いに直径方向の反対側に配置された第１の部分を有する、３１項によるフィルタ。
３３．フィルタの光軸を通る第１の対称線に関して、第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する、３１または３２項によるフィルタ。
３４．前記光軸を通り、第１の対称線に直交する第２の対称線に関して、第２の部分に対称的に対向する第１の部分を有する、３３項によるフィルタ。
３５．前記第１の部分にある複数の第１の通過帯域と、前記第２の部分にある複数の第２の通過帯域とを有する、３１〜３４項のいずれかによるフィルタ。
３６．それぞれ３１〜３５項のいずれかに従い、同一の第１の通過帯域および第２の通過帯域を有するフィルタ対。
３７．少なくとも２つの波長の放射を使用して照明するための照明光学系と、ターゲット構造と相互作用した後、前記２つの波長を有する放射を収集する収集光学系とを有する検査装置であって、照明光学系および検出光学系の少なくとも１つは、３１〜３４項のいずれかによる分割式波長選択フィルタを含む、検査装置。
３８．各照明光学系および収集光学系は、分割式波長選択フィルタデバイスを含み、２つの光学系の分割式波長選択フィルタは、照明光学系および収集光学系を通るゼロ次光線が、その波長に応じて、前記フィルタの一方、または他方によって遮断されるように向きを合わされる、３７項による検査装置。
【００８５】
[0084]  光リソグラフィとの関連において、本発明の実施形態の使用について上記に特定の言及を行うことができたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィで使用することができ、状況が可能にする場合、光リソグラフィに限定されない。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィが、基板に形成されるパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層に押し付けることができ、レジストは、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組み合わせを加えることで硬化する。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残したままレジストから引き離される。
【００８６】
[0085]  本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、（例えば、３６５、３５５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長、あるいはそれらの近辺の波長を有する）紫外（ＵＶ）線および（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極端紫外（ＥＵＶ）線、さらには、イオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含むすべてのタイプの電磁放射線を包含する。
【００８７】
[0086]  「レンズ」という用語は、状況が可能にする場合、屈折式、反射式、磁気式、電磁気式、および静電式光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントの任意の一つ、またはそれらの組み合わせを指すことができる。
【００８８】
[0087]  本発明の広さおよび範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれかによって限定されるのではなくて、添付の特許請求の範囲およびその等価物によってのみ規定されるべきである。
【図１】
2019509477.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2019509477.tif 000015
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